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Impactos Ambientais – CARVÃO

         Toda e qualquer atividade econômica possui estreita vinculação com o meio ambiente.

            A associação entre a atividade econômica e o meio ambiente pode ser observada nas seguintes dimensões:

  • Aumento da demanda sobre bens e serviços ambientais (ex.: água, solo, oceanos, biodiversidade, etc.);
  • Geração de resíduos e/ou processos poluentes (ex.: indústria de produtos químicos, resíduos da construção civil, etc.);
  • Produção de Passivos Ambientais que podem vir a comprometer o meio ambiente (ex.: barragens de resíduos químicos, tanques em postos de combustíveis, etc.).

          A minha intenção é elaborar uma análise acerca de alguns segmentos econômicos relevantes, destacando o processo econômico sob o ponto de vista ambiental, os impactos sobre o meio ambiente e as medidas corretivas que devemos adotar para minimizar os problemas detectados.

           Este artigo analisará os impactos ambientais associados ao uso do carvão mineral e vegetal em nossos processos econômicos.

          A geração de energia é um dos principais desafios do mundo moderno e mobiliza complexas engrenagens vinculadas às dimensões social, econômica, política, tecnológica e ambiental.

        A oferta de energia garante o crescimento socioeconômico dos países e melhores condições de vida para suas populações.

         A partir de um fornecimento seguro de energia há maior possibilidade de gerarmos empregos, elevação da renda, dinamização da economia local, maior arrecadação de tributos e a qualificação da mão de obra.

         Assim, cada país busca ampliar a sua disponibilidade de energia de modo a estimular a industrialização, utilizando o mix de alternativas ou fontes que seja mais adequado à realidade econômica.

        A definição do mix mais racional das fontes de geração é um desafio considerável que envolve cifras gigantescas, além de complexas operações de logística para disponibilização da energia aos consumidores finais (indústrias, empresas e residências).

        Dentre as fontes de energia é possível destacar aquelas consideradas como não renováveis e as renováveis.

        As fontes não renováveis são compostas pelos combustíveis fósseis, tais como o carvão mineral, o petróleo, o gás natural, o xisto betuminoso, etc. Em geral essas alternativas energéticas representam elevados impactos ambientais vinculados à poluição atmosférica e o consequente aquecimento global.

        As fontes de energia renováveis são aquelas associadas à energia solar, eólica e hidrelétrica. Em geral são consideradas mais limpas e menos agressivas em termos dos seus impactos ambientais.

          No caso específico do carvão devemos considerar inicialmente que o Brasil possui a singularidade de explorar, comercializar e utilizar o carvão tanto de origem vegetal quanto aquele de origem mineral, sendo que cada um possui suas particularidades, conforme a tabela a seguir:

PARÂMETROS CARVÃO VEGETAL CARVÃO MINERAL
Renovável Sim Não
Principais impactos Socioambientais Desmatamento;

Redução da biodiversidade;

Problemas com trabalho insalubre e em condições análogas à escravidão;

Poluição atmosférica;

Contribuição para o efeito estufa (CO²)

Drenagem ácida;

Problemas de saúde (pneumoconiose);

Variação nas propriedades dos aquíferos;

Contaminação química;

Variação na morfologia dos terrenos;

Contribuição para o efeito estufa (CO², NOx, etc.);

Chuva ácida.

 Detalhamento – Carvão Mineral

           Dos diversos combustíveis produzidos e conservados pela natureza sob a forma fossilizada, em grandes profundidades ou perto da superfície. Acredita-se que o carvão mineral é o mais abundante.

           O carvão é proveniente de depósitos de restos de plantas e árvores, ou seja, uma vegetação pré-histórica que se acumulou em pântanos sob uma lâmina d’água há milhões de anos.

          Com o passar do tempo, estes depósitos foram cobertos por argilas e areias, ocorrendo provocando o aumento de temperatura e pressão sobre a matéria orgânica depositada, com a expulsão do oxigênio e o hidrogênio e a concentração do carbono (processo de carbonificação).

          O carvão mineral é um combustível fóssil natural extraído da terra através do processo de mineração, o que envolve uma série de questões sociais, econômicas e ambientais que devem ser acompanhadas e controladas pelas empresas mineradoras e pelos órgãos públicos.

         Existem quatro estágios na formação do carvão mineral: turfa, linhito, carvão (hulha) e antracito, os quais dependem de fatores como pressão e temperatura para sua formação.

Lavra e Beneficiamento do Carvão Mineral

          A lavra consiste no processo de extração do carvão, que pode ser realizado tanto a céu aberto quanto subterrâneo.

          A lavra a céu aberto ocorre quando a camada de carvão aflora à superfície, sendo feita a remoção da camada de estéril e a posterior extração da camada de carvão.

          A lavra subterrânea pode ser feita através de galerias de forma manual, semi-mecanizada ou mecanizada.

          O beneficiamento consiste numa série de processos que visam à redução da matéria inorgânica, tais como rocha (estéril) e impurezas, existente no carvão a fim de melhorar sua qualidade e assegurar a qualidade para aumentar sua potencialidade para o uso.

           O tratamento depende das propriedades do carvão e de seu uso pretendido, podendo exigir uma simples lavagem/moagem ou necessitar de processos mais complexos de tratamento.

 Principais Usos do carvão Mineral

Energia elétrica

             Atualmente, o principal uso da combustão direta do carvão é na geração de eletricidade, por meio de usinas termoelétricas. O Brasil vem desenvolvendo uma política de implantação de usinas termelétricas voltada à garantia do fornecimento firme de energia.

             Isso ocorreu após o denominado apagão de 2001 e, mais atualmente, em razão da crise hídrica que comprometeu a geração pelas usinas hidrelétricas.

            O carvão nacional, produzido nos Estados de Santa Catariana (10%) e Rio Grande do sul (85%), possui elevado teor de cinzas e enxofre, além de baixo poder calorífico, o que impõe sua substituição pelo carvão mineral importado de maior poder calorífico.

            Essa tecnologia está bem desenvolvida e é economicamente competitiva. Vale destacar que o carvão mineral não é o único combustível fóssil usado para gerar energia elétrica, concorrendo com o petróleo, gás natural, energia nuclear,

 Calor

            Diversas indústrias necessitam de calor em processos de produção, tais como a secagem de produtos, cerâmicas e fabricação de vidros. Estas atividades utilizam o carvão mineral na geração de calor.

 Siderurgia

           A siderurgia é um ramo da metalurgia especializado na elaboração dos produtos ferrosos: gusa (liga de ferro e carbono com alto teor de carbono), aço e ferros fundidos.

          O equipamento onde o processo de redução do ferro ocorre é chamado de Alto-forno, sua função é provocar a separação do ferro, Fe, do seu minério, Fe2O3.

          Assim, a indústria siderúrgica depende em larga escala do carvão mineral metalúrgico que representa uma grande parcela do custo final do aço produzido.

          O ferro gusa é o produto imediato da redução do minério de ferro pelo coque ou carvão na presença de calcáreo em um alto forno e sua elevada concentração de carbono faz com que seja um material quebradiço e sem grande uso direto.

Geralmente nos processos industriais o ferro gusa é considerado uma liga de ferro e carbono, contendo de 2,11 a 5,00 % de carbono, além de outros elementos residuais como silício, manganês, fósforo e enxofre.

O gusa produzido no alto-forno é vertido diretamente para formar lingotes que, então, serão usados para produzir ferro fundido e aço com a extração do carbono em excesso.

Gaseificação

           O termo gaseificação é usado para descrever as reações termoquímicas de um combustível sólido (carvão) com a finalidade de formar gases que podem ser usados como fonte de energia térmica e elétrica, além da síntese de produtos químicos muito importantes para diversas cadeias produtivas, tais como fertilizantes, amônia, lubrificantes, combustível para aviação, diesel, metanol, etc.

Problemas Ambientais do Carvão Mineral

 Drenagem Ácida

            A poluição hídrica causada pelas drenagens ácidas é provavelmente o impacto mais significativo das operações de mineração, beneficiamento e rebeneficiamento.

           As drenagens ácidas ocorrem em áreas nas quais o mineral a ser lavrado encontra-se sob a forma de sulfetos ou quando sulfetos estão associados às rochas encaixantes.

           Os resíduos de minas (estéreis e rejeitos provenientes do beneficiamento) ricos em sulfetos, ao ficarem expostos à água e ao ar, oxidam-se gerando acidez.

           Quando da avaliação da geração de drenagens ácidas, dois aspectos devem ser levados em conta. Primeiramente, o fato de que seus impactos não se restringem apenas à área minerada, podendo atingir corpos hídricos superficiais e subterrâneos distantes do empreendimento.

          Além disso, as reações químicas envolvidas no processo usualmente ocorrem durante anos após esgotado o depósito mineral. Alia-se a esses o fato de que a contaminação gerada inviabiliza o uso da água para fins recreativos, agrícolas e de consumo.

 Emissões de CO²

         Quando o derivado de carbono (C) é fóssil, como no caso do carvão, petróleo, xisto e gás natural, são lançadas à atmosfera quantidades de C que estavam imobilizadas, contribuindo para aumentar o inventário de CO2 no meio ambiente, ocasionando o aquecimento global e as consequentes mudanças climáticas.

 Chuva Ácida

           Como o carvão contém teores expressivos de enxofre, a sua queima provoca ainda o lançamento na atmosfera de dióxido de enxofre, um dos responsáveis pela chuva ácida, com graves problemas de poluição do meio ambiente.

  Detalhamento – Carvão Vegetal

          O Brasil ocupa o primeiro lugar na produção de carvão vegetal.

          O carvão vegetal é obtido a partir da queima ou carbonização de madeira, sendo utilizado como combustível de aquecedores, lareiras, churrasqueiras e fogões a lenha, além de abastecer alguns setores industriais, como as siderúrgicas.

         O carvão também é usado na medicina, nesse caso chamado de carvão ativado oriundo de determinadas madeiras de aspecto mole e não resinosas.

          No Brasil há relatos de uso de carvão vegetal por parte dos índios, esses realizavam a mistura da substância com gorduras de animais com finalidade de combater doenças como tumores e úlceras.

        O carvão também se destaca na condução de oxigênio e um eficiente disseminador de toxinas. Diante de várias indicações positivas do carvão, pode-se destacar o seu uso no tratamento de dores estomacais, mau hálito, aftas, gases intestinais, diarreias infecciosas, desinteira hepática e intoxicações.

        O estado de Minas Gerais é o maior produtor brasileiro de ferro e aço, responsável por 60% da produção doméstica. Tem 62 usinas de ferro-gusa que precisam de carvão vegetal.

          Aproximadamente 70% da produção nacional de carvão vegetal é feita por pequenos produtores. Com isto, as políticas públicas deverão promover e priorizar incentivos que facilitem o acesso deste grande contingente a estas inovações, tanto de processo quanto de equipamentos de melhor eficiência energética.

           Uma tendência sugerida é pela formação de associações ou cooperativas de pequenos produtores que possam organizar polos industriais visando viabilizar o uso das novas tecnologias que se mostrarem viáveis do ponto de vista técnico, econômico, social e ambiental.

  Principais Usos do Carvão Vegetal

            O Brasil ainda faz uso do carvão vegetal na produção industrial, notadamente as siderúrgicas, uma prática que deixou de ser desenvolvida nos países centrais,

             Diante disso, cerca de 85% do carvão produzido é utilizado nas indústrias, as residências respondem por 9% do consumo e o setor comercial como pizzarias, padarias e churrascarias 1,5%.

  Principais Problemas Ambientais

  Emissões de CO²

Quando a madeira é transformada em carvão vegetal são lançadas à atmosfera quantidades de C que estavam imobilizadas nas florestas, contribuindo para aumentar o inventário de CO2 no meio ambiente, ocasionando o aquecimento global e as consequentes mudanças climáticas.

 Desmatamento Acentuado

 Aproximadamente 70% da produção nacional de carvão vegetal é feita por pequenos produtores com o uso de equipamentos rudimentares.

 Nessas condições é comum a derrubada de matas nativas para reduzir o custo da matéria prima, propiciando uma contribuição ao desmatamento e o consequente comprometimento de nossa biodiversidade (um patrimônio estratégico em termos de seu potencial para produção de fármacos, resinas, cosméticos, madeiras nobres, alimentos, etc.).

 Em resposta ao descontrolado desflorestamento, Minas Gerais aprovou uma lei que virtualmente proíbe a coleta de carvão vegetal de matas nativas até 2018.

 A Companhia Vale do Rio Doce também adotou medidas para garantir que suas compras de carvão vegetal sejam provenientes de reflorestamentos, ou seja, a madeira usada como matéria prima nos fornos para produção de ferro gusa não pode ter como origem as florestas nativas (em especial o cerrado).

 Conclusão:

              Embora a indústria do carvão seja estratégica para a economia brasileira os seus impactos ambientais precisam ser considerados e combatidos de modo a tornar a atividade mais sustentável.

            Nesse contexto os grandes desafios da indústria siderurgia a carvão vegetal são os seguintes:

1-Promover a redução de emissões de GEE (Gás Efeito Estufa) com vistas a atender o compromisso assumido pelo governo brasileiro, em 2009, na COP-15(8 a 10 milhões de t de CO2eq até 2020);

2-Evitar o desmatamento de florestas nativas (no período, 2003 a 2012, estima-se que florestas plantadas e nativas participaram respectivamente com 57% e 43% na produção de carvão vegetal);

3-Incrementar a inovação e a competitividade no que concerne à modernização dos processos de produção de carvão vegetal. A melhoria da conversão de madeira em carvão vegetal pode gerar a redução da necessidade de uso das nossas florestas nativas de 32% para 26%, mesmo se considerarmos a projeção de um aumento da produção de ferro gusa das atuais 8,2 milhões para 11 milhões de toneladas em 2020.

           O Plano Setorial de Reduções de Emissões da Siderurgia a Carvão Vegetal foi lançado pelo governo federal em 2010 não apenas para promover o atingimento da meta de redução de emissões assumida voluntariamente no âmbito do Acordo de Copenhague, mas principalmente para induzir a modernização da produção do carvão vegetal necessária para consolidar a sustentabilidade da produção do ferro-gusa a carvão vegetal.

 

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NÃO EXISTE ALMOÇO GRÁTIS

            Venho trabalhando com a área ambiental ao longo dos últimos 27 anos , em especial no desenvolvimento de livros técnicos, palestras e projetos.

            Um aspecto positivo que pude verificar foi o aumento da participação popular nas questões associadas ao meio ambiente, um tema a cada dia mais importante e mais presente no cotidiano das populações, indústrias e governos.

            Os temas tais como a proteção da biodiversidade, a preservação da qualidade da água, o aquecimento global e mudanças climáticas saíram do contexto das grandes universidades e centros de pesquisa para ganhar o mundo.

            Entretanto, um aspecto me preocupa: a mídia sempre destaca as novas tecnologias e processos inovadores como sendo respostas adequadas e corretas para todos os males e, pior, não se dá nenhum destaque quanto aos aspectos negativos associados àquelas tecnologias.

            No mercado financeiro há uma máxima que diz o seguinte:

            “Não há almoço grátis!”

            Isso significa que sempre há um custo para tudo o que fazemos e que alguém, em algum tempo e lugar, pagará a conta.

            Podemos aplicar essa máxima financeira a um processo d efusão entre empresas, à compra de um ativo financeiro (ações, dólar ou ouro) ou a um novo processo tecnológico.

            Não importa….alguém sempre pagará a fatura.

            Vejamos alguns exemplos mais associados à temática ambiental:

a)     A Produção de Álcool.

       Quando o Proálcool foi criado em 1985 nosso objetivo era a redução da dependência do petróleo importado, cujo preço atingia patamares muito elevados em decorrência da regulação de cotas de extração elaborada e imposta pela OPEP (Organização dos Países Exportadores de Petróleo).

       O resultado foi, de fato, alcançado e nosso país reduziu a dependência do petróleo, mas (e aqui surge a conta do nosso almoço) os danos ambientais são consideráveis, em especial quando pensamos na abertura de imensas áreas para o plantio de cana-de-açúcar, na poluição atmosférica e doenças respiratórias geradas pela queima da palha da cana e, também, nos problemas causados pela ação do vinhoto despejados nos rios durante os primeiros anos do Proálcool.

b)    A Substituição do vidro pelo Plástico

        Após a segunda Grande guerra Mundial a tecnologia evoluiu significativamente, inclusive com a criação de novos medicamentos tais como a penicilina, etc.

        O plástico surgiu nesse período e foi amplamente anunciado pela mídia como um substituto ideal para o vidro nas embalagens. Dizia-se que a utilização do plástico era mais racional, pois seu custo era menor, possuía maior resistência ao impacto, poderia assumir formas desejadas mais facilmente e o seu peso seria menor do que o vidro, facilitando a logística de transporte.

         Em poucos anos o plástico assumiu uma posição de destaque no setor de embalagens.

         A “conta do almoço” foi apresentada após algumas décadas de uso e descarte irracional: atualmente nossos oceanos se encontram bastante comprometidos por imensas ilhas formadas pelas embalagens plásticas descartadas.

         Há um claro comprometimento da fauna e flora dos oceanos e, em alguns casos, já se pode dizer que os danos são irreversíveis[1].  A conta será salgada se considerarmos que muitos países dependem dos recursos pesqueiros para sua alimentação e fonte de renda.

c)     A Queima de Combustíveis Fósseis

         O avanço tecnológico associado à queima de combustíveis fósseis, tais como o carvão, o petróleo e o gás, possibilitou alavancar o desenvolvimento econômico e social, gerando riquezas inimagináveis.

          Após alguns séculos verifica-se a alteração da nossa atmosfera pelo acúmulo dos chamados Gases do Efeito Estufa (GEE), o que potencializa o processo de aquecimento global e as ameaças vinculadas às mudanças climáticas severas.

          Obviamente a “conta do almoço” nesse caso poderá fechar o nosso restaurante.

d)    Os Telefones Celulares

        Os celulares são aplaudidos em todo o mundo como um instrumento divino que aproxima as pessoas, além de potencializarem novos mercados de comunicação e de comércio virtual.

         O problema é que os celulares utilizam baterias que contém metais pesados tais como o cádmio, o lítio, etc.  Todos esses metais podem gerar danos irreversíveis à saúde humana e ao meio ambiente, em especial no que concerne à poluição do solo e das águas subterrâneas.

          É um custo que precisa ser considerado por todos nós, inclusive quando analisamos em êxtase os novos modelos oferecidos no mercado.

 e)     As Fontes Alternativas de Energia

         Em função do processo de aquecimento global e das mudanças climáticas associadas, muitos países passaram a desenvolver estudos voltados à produção de “energia limpa”.

           Assim, bilhões de dólares foram investidos para desenvolver tecnologias mais racionais e eficazes para o aproveitamento da energia solar, energia eólica, biocombustíveis, etc.

          A mídia internacional procura apresentar as novas tecnologias como sendo um processo mágico, quase divino, com impactos exclusivamente positivos.  Nesse contexto os governantes deveriam mudar toda a matriz energética de seus países para garantir a produção contínua e segura de energia a custo reduzido.

         Mas será que as fontes alternativas de energia são totalmente limpas?  Não há geração de resíduos ou de impactos ambientais?

           Para responder a essas questões basta verificar os impactos ambientais associados à produção das turbinas de energia eólica ou à produção de baterias para os novos carros elétricos.

           É evidente que os processos de mineração de metais para as baterias ou as instalações industriais necessárias para a produção de bens (turbinas, carros, etc) também podem gerar outros impactos nocivos ao meio ambiente.

f)  O Pesticida DDT

            O desenvolvimento agrícola observado ao longo do último século está fortemente associado ao surgimento de pesticidas que, de início, garantiram a redução de pragas e doenças nas mais diversas lavouras.

             O retorno negativo, ou seja, o “almoço a ser pago” surgiu após alguns anos.  Os pesquisadores descobriram que o DDT, um dos pesticidas mais aplicados à época, diminuía a espessura da casca dos ovos e influía na reprodução de muitas espécies de aves.

               Além disso, muitos produtos químicos afetam a vida de insetos polinizadores, reduzindo drasticamente a reprodução de espécies vegetais de grande importância econômica.

               A doutora Rachel Carson escreveu um best seller ambiental em 1962 denominado “Primavera Silenciosa”, no qual destaca os danos ambientais associados ao uso inadequado dos agrotóxicos.  É um livro que todos deveriam ler.

           Conclusão

            Esse artigo destaca apenas alguns exemplos mais conhecidos de impactos ambientais associados àquelas “soluções mágicas” do passado.

            Não devemos ser contrários à tecnologia ou ao desenvolvimento de novos produtos e processos industriais, mas precisamos alertar quanto à necessidade de avaliar as soluções de forma mais isenta e menos apaixonada.

            É necessário conhecer o processo de produção, desde a fase de planejamento e aquisição de matéria prima até o descarte dos produtos na fase pós-consumo, ou seja, precisamos nos acostumar a analisar nossas opções em termos mais amplos.

            Quando insistimos em exaltar apenas o “lado bom da maçã”, existente em cada projeto inovador, podemos incorrer em erros graves no futuro, pois SEMPRE haverá um lado podre a ser considerado.

            Os novos produtos e processos tecnológicos não devem ser considerados como uma solução milagrosa ou o Santo Graal da tecnologia.  Ao contrário: devem ser desenvolvidos, analisados e avaliados corretamente  em seus aspectos positivos e negativos.

            Em síntese: nem sempre o que reluz é ouro….pode ser cádmio, lítio ou mesmo as imensas ilhas de plástico que ameaçam as espécies marinhas.

             Este artigo é uma homenagem à minha mãe, Dona Marina de Miranda Ribeiro Quintiere, que completa 75 anos hoje e que foi a grande responsável pelo despertar do meu interesse pela área ambiental.

marceloquintiere@gmail.com


[1] A esse respeito sugiro verificar os meus artigos intitulados “Oceanos Ameaçados”  e “Oceanos e Riscos Ambientais” publicados no Blogdoquintiere em 29/10/2012 e 1/11/2012, respectivamente.

Aquecimento Global e Reflexos na Matriz energética